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5G是什么 5G到底有哪些優(yōu)勢
第五代移動電話行動通信標準，也稱第五代移動通信技術，外語縮寫：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中，5G網絡的理論下行速度為10Gb/s(相當于下載速度1.25GB/s)
關于數消費者而言，5G的價值在于它擁有比4g LTE更快的速度(峰值速率可達幾十Gbps)，例如你能夠在一秒鐘內下載一部高清電影，而4G LTE也許要10分鐘。也恰是由于這一得天獨厚的優(yōu)勢，業(yè)界普遍以為5G將在無人駕駛汽車、VR以及物聯(lián)網等范疇表現重要作用。
和4G相比，5G的進步是全方位的，依照3GPP的界說，5G具有高功能、低推遲與高容量特性，而這些長處首要體如今毫米波、小基站、Massive MIMO、全雙工以及波束成形這五大技能上。
1、毫米波
盡人皆知，跟著銜接到無線網絡設備的數量的添加，頻譜資本稀缺的疑問日漸杰出。最少就如今而言，咱們還只能在極端狹隘的頻譜上共享有限的帶寬，這極大的影響了用戶的體會。
那么5G供給的幾十個Gbps峰值速度怎么完成呢?
盡人皆知，無線傳輸添加傳輸速率通常有兩種辦法，一是添加頻譜利用率，二是添加頻譜帶寬。5G運用毫米波(26.5-300GHz)即是經過第二種辦法來進步速率，以28GHz頻段為例，其可用頻譜帶寬達到了1GHz，而60GHz頻段每個信道的可用信號帶寬則為2GHz。
在移動通訊的歷史上，這是初次敞開新的頻帶資本。在此之前，毫米波只在衛(wèi)星和雷達體系上被運用，但如今已經有運營商開端運用毫米波在基站之間做測試。
當然，毫米波最大的缺陷即是穿透力差、衰減大，因而要讓毫米波頻段下的5G通訊在高樓樹立的環(huán)境下傳輸并不簡單，而小基站將處理這一疑問。
2、小基站
上文說到毫米波的穿透力差而且在空氣中的衰減很大，但由于毫米波的頻率很高，波長很短，這就意味著其天線尺度能夠做得很小，這是布置小基站的根底。
能夠預見的是，將來5G移動通訊將不再依靠大型基站的布建架構，很多的小型基站將變成新的趨勢，它能夠掩蓋大基站無法觸及的末梢通訊。
由于體積的大幅減小，咱們設置能夠在250米擺布布置一個小基站，這樣擺放下來，運營商能夠在每個城市中布置數千個小基站以構成密布網絡，每個基站能夠 從其它基站接納信號并向任何方位的用戶發(fā)送數據。當然，你大可不必擔心功耗疑問，小基站不只在規(guī)模上要遠遠小于大基站，功耗上也大大減小了。
除了經過毫米波播送以外，5G基站還將擁有比方今蜂窩網絡基站多得多的天線，也即是Massive MIMO技能。
3、Massive MIMO
現有的4G基站只要十幾根天線，但5G基站能夠支撐上百根天線，這些天線能夠經過Massive MIMO技能構成大規(guī)模天線陣列，這就意味著基站能夠一起從更多用戶發(fā)送和接納信號，然后將移動網絡的容量進步數十倍倍或更大。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)的意思是多輸入多輸出，實際上這種技能已經在一些4G基站上得到了運用。但到目前為止，Massive MIMO僅在試驗室和幾個現場試驗中進行了測試。
隆德大學教授Ove Edfors曾指出，“Massive MIMO敞開了無線通訊的新方向——當傳統(tǒng)體系運用時域或頻域為不一樣用戶之間完成資本共享時，Massive MIMO則導入了空間域(spatial domain)的途徑，其辦法是在基地臺選用很多的天線以及為其進行同步處理，如此則可一起在頻譜效益與動力功率方面獲得幾十倍的增益?！?/span>
毋庸置疑，Massive MIMO是5G能否完成商用的要害技能，可是多天線也勢必會帶來更多的攪擾，而波束成形即是處理這一疑問的要害。
4、波束成形
Massive MIMO的首要應戰(zhàn)是削減攪擾，但恰是由于Massive MIMO技能每個天線陣列集成了更多的天線，假如能有效地操控這些天線，讓它宣布的每個電磁波的空間互相抵消或許增強，就能夠構成一個很窄的波束，而不是全向發(fā)射，有限的能量都會集在特定方向上進行傳輸，不只傳輸間隔更遠了，而且還防止了信號的攪擾，這種將無線信號(電磁波)按特定方向傳播的技能叫做波束 成形(beamforming)。
這一技能的優(yōu)勢不只如此，它能夠進步頻譜利用率，經過這一技能咱們能夠一起從多個天線發(fā)送更多信息;在大規(guī)模天線基站，咱們乃至能夠經過信號處理算法來計算出信號的傳輸的最好途徑，而且終究移動終端的方位。因而，波束成形能夠處理毫米波信號被障礙物阻撓 以及遠間隔衰減的疑問。
除此以外，最終要說到5G的另一大特征——全雙工技能。
5、全雙工
全雙工技能是指設備的發(fā)射機和接納機占用一樣的頻率資本一起進行工作，使得通訊兩頭在上、下行能夠在相一起刻運用一樣的頻率，突破了現有的頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)形式，這是通訊節(jié)點完成雙向通訊的要害之一，也是5G所需的高吞吐量和低推遲的要害技能。
在同一信道上一起接納和發(fā)送，這無疑大大進步了頻譜功率。可是5G要運用這一顛覆性技能也面臨著不小的應戰(zhàn)，依據《移動通訊》之前發(fā)布的材料顯示，首要有一下三大應戰(zhàn)：
電路板件規(guī)劃，自攪擾消除電路需滿意寬頻(大于100MHZ)和多MIMO(多于32天線)的條件，且請求尺度小、功耗低以及本錢不能太高。
物理層、MAC層的優(yōu)化規(guī)劃疑問，比方編碼、調制、同步、檢查、偵聽、抵觸防止、ACK等，尤其是對于MIMO的物理層優(yōu)化。
對全雙工和半雙工之間動態(tài)切換的操控面優(yōu)化，以及對現有幀結構和操控信令的優(yōu)化疑問。
因而，雖然5G的氣勢遠遠超過了之前的4G，但5G的將來仍充滿了不確定性，如今咱們需求等候的是這些技能從試驗期間走向有用。
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